溶剂分离热泵.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109883080A(43)申请公布日2019.06.14(21)申请号201910276403.1(22)申请日2019.04.08(71)申请人王言明地址110100辽宁省沈阳市浑南区白塔一街1-9号碧桂园公园里A8-201(72)发明人王言明(51)Int.Cl.F25B30/02(2006.01)F25B43/00(2006.01)F25B41/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称溶剂分离热泵(57)摘要本发明涉及溶剂分离热泵,由溶剂分离部件和溶剂汽化潜热回收部件构成。溶剂分离部件：溶剂在物料加热器中蒸发形成气体、在溶剂冷凝器中凝结形成液体；溶剂汽化潜热回收部件：把溶剂冷凝器中溶剂的汽化潜热回收再传递给物料加热器。在溶剂的蒸发、冷凝过程中，没有汽化潜热的散失，可以节省85%的锅炉蒸汽消耗，本发明适应溶剂的蒸发、冷凝温度范围（在一个标准大气压下）：蒸发温度250℃以下、冷凝温度7℃以上，主要应用在化工、制药、制油企业的浓缩、提取生产工艺中。CN109883080ACN109883080A权利要求书1/1页1.溶剂分离热泵，由物料加热器、溶剂气液分离器、溶剂冷凝器、溶剂储液罐、溶剂蒸汽管道、溶剂真空导出泵、压缩机、制冷剂气液分离器、制冷剂油分离器、制冷剂循环管路、膨胀阀、制冷剂储液罐构成，其特征在于，物料加热器由制冷剂冷凝通道、锅炉蒸汽加热通道构成；溶剂冷凝器由溶剂冷凝通道、制冷剂蒸发通道构成。2.权利要求1所述的物料加热器，既是溶剂的蒸发器，也是制冷剂的冷凝器，其特征在于，溶剂在其中蒸发形成气体，制冷剂在制冷剂冷凝通道内凝结形成液体。3.权利要求1所述的溶剂冷凝器，也是制冷剂的蒸发器，其特征在于，溶剂在溶剂冷凝通道内凝结形成液体，制冷剂在制冷剂蒸发通道内蒸发形成气体。4.权利要求1所述的制冷剂循环管路，采用蒸馏水作为循环管路中的制冷剂。2CN109883080A说明书1/3页溶剂分离热泵技术领域[0001]本发明属于热泵技术领域，特别涉及在溶剂的蒸发、冷凝过程中，回收利用溶剂的汽化潜热的溶剂分离热泵，主要应用在化工、制药、制油企业的浓缩、提取生产工艺中。背景技术[0002]在化工、制药、制油企业的浓缩、提取生产工艺中，需要把溶剂（水、乙醇、溶剂油等）与浓缩、提取物分离，目前普遍采用的分离方式是：将溶剂加热至沸点，使溶剂蒸发与浓缩、提取物分离，再把蒸汽溶剂的汽化潜热通过冷却塔散发掉，使溶剂凝结成液体回收重复使用。[0003]在此过程中，85.2%的热能消耗在溶剂蒸发的汽化潜热上，而这部分热能又通过冷却塔白白地散发到大气中（如1kg水从20℃提升到100℃需要的热能是1kg100℃水形成100℃蒸汽需要的热能的14.8%）。[0004]目前现有的水、地、空气源热泵，主要应用在建筑物的采暖和空调制冷中，由于溶剂蒸发和冷凝的温度较高，现有热泵产品结构和性能都无法直接应用在浓缩、提取生产工艺当中。发明内容[0005]为了解决现有浓缩、提取生产工艺中因散发溶剂的汽化潜热造成耗能过大的技术缺陷，本发明提供了一种溶剂分离热泵，它在制冷剂的蒸发侧（溶剂冷凝器）吸收溶剂的汽化潜热再把此热能传递给制冷剂的冷凝侧（物料加热器），促使溶剂在物料加热器中蒸发形成气体、在溶剂冷凝器中凝结形成液体与浓缩、提取物分离，由于回收利用了溶剂的汽化潜热，没有冷却塔汽化潜热的散发，因此，在浓缩、提取生产工艺中可以减少85%的锅炉蒸汽消耗。[0006]本发明所采用的技术方案：溶剂分离热泵，由溶剂分离部件和溶剂汽化潜热回收部件构成。[0007]溶剂分离部件：由物料加热器、溶剂气液分离器、溶剂冷凝器、溶剂储液罐、溶剂蒸汽管道、溶剂真空导出泵构成。[0008]溶剂汽化潜热回收部件：由物料加热器、溶剂冷凝器、压缩机、制冷剂气液分离器、制冷剂油分离器、制冷剂循环管路、膨胀阀、制冷剂储液罐构成。[0009]结构特征：物料加热器由制冷剂冷凝通道、锅炉蒸汽加热通道构成；溶剂冷凝器由溶剂冷凝通道、制冷剂蒸发通道构成。[0010]溶剂分离部件和溶剂汽化潜热回收部件工作过程如下：物料由进料口进入物料加热器，先由锅炉蒸汽加热通道把溶剂加热到沸点，沸腾的溶剂经溶剂气液分离器后，蒸汽溶剂进入溶剂蒸汽管道，再由溶剂蒸汽管道进入溶剂冷凝器中的溶剂冷凝通道内。[0011]开启溶剂汽化潜热回收部件，关闭锅炉蒸汽加热通道，溶剂冷凝器内制冷剂蒸发3CN109883080A说明书2/3页通道中的制冷剂吸收了溶剂冷凝通道内溶剂的汽化潜热形成气体；溶剂冷凝通道内的溶剂因释放汽化潜热凝结形成液体，液体溶剂进入溶剂储液罐，再由溶剂真空导出泵导出。[0012]从制冷剂蒸发通道出来的制冷剂进入制冷剂气液分离